﻿#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS

#include "tree.h"
#include "queue.h"   //最好那里用就直接在哪里包含，此处包含queue.h 最好直接写在tree.c 文件中

//前序排列 （也叫前根排序）---- 根左右
void preorder(BTNode* root)
{
	if (root == NULL)
	{
		printf("NULL ");
		return;
	}
	printf("%c ", root->data);
	preorder(root->left);
	preorder(root->right);
}

//中序排列 ---- 左根右
void inorder(BTNode* root)
{
	if (root == NULL)
	{
		printf("NULL ");
		return;
	}
	inorder(root->left);
	printf("%c ", root->data);
	inorder(root->right);
}

//后序排列 ---- 左右根
void pastorder(BTNode* root)
{
	if (root == NULL)
	{
		printf("NULL ");
		return;
	}
	pastorder(root->left);
	pastorder(root->right);
	printf("%c ", root->data);
}


//二叉树结点个数
int BinaryTreeNodeSize(BTNode* root)
{
	if (root == NULL)
	{
		return 0;
	}
	return 1 + BinaryTreeNodeSize(root->left) + BinaryTreeNodeSize(root->right);
}


//二叉树叶子结点个数

//尝试1：使用全局变量size 去计数
//int size = 0;
//// ⼆叉树结点个数
//int BinaryTreeSize(BTNode* root)
//{
//	if (root == NULL)
//	{
//		return 0;
//	}
//	++size;
//	BinaryTreeSize(root->left);
//	BinaryTreeSize(root->right);
//	return size;
//}
 
//尝试二：使用直接传参的方式来计数
//void BinaryTreeSize(BTNode* root, int* psize)
//{
//	if (root == NULL)
//	{
//		return;
//	}
//	++(*psize);
//	BinaryTreeSize(root->left, psize);
//	BinaryTreeSize(root->right, psize);
//}
//最终代码，直接递归返回，通过最后的返回值计数
int BinaryTreeLeafSize(BTNode* root)
{
	if (root == NULL)
	{
		return 0;
	}
	if (root->left == NULL && root->right == NULL)    //满足叶子结点的条件
	{
		return 1;
	}

	return BinaryTreeLeafSize(root->left) + BinaryTreeLeafSize(root->right);    //左子树的叶子+右子树的叶子结点     //注意 没有额外+1
}

//二叉树第k层的结点个数
int BinaryTreelevelKSize(BTNode* root,int k )
{
	if (root == NULL)
	{
		return 0;
	}
	if (k == 1)
	{
		return 1;
	}

	return BinaryTreelevelKSize(root->left, k - 1) + BinaryTreelevelKSize(root->right, k - 1);
}

//二叉树高度
int BinaryTreeHight(BTNode* root)
{
	if (root == NULL)
	{
		return 0;
	}
	/*if (root->left == 0 && root->right == 0)      //我的优化算法，遇见叶子结点直接提前return，记为1层
	{
		return 1;
	}*/
	int lefthight = BinaryTreeHight(root->left);
	int righthight = BinaryTreeHight(root->right);

	return 1 + (lefthight > righthight ? lefthight : righthight);     //注意：三目操作符要括起来 
}

//销毁
void BinaryTreeDestory(BTNode** root)        //如果先销毁根则会丢失左右子树，因此要使用后序遍历----左右根
{
	if (*root == NULL)
	{
		return;
	}
	BinaryTreeDestory(&((*root)->left));
	BinaryTreeDestory(&((*root)->right));
	free(*root);
	*root = NULL;

}

//在二叉树中查找x 的结点
BTNode* BinaryTreeFind(BTNode* root, BTDataType x)
{
	if (root == NULL)
	{
		return NULL;
	}
	if (root->data == x)
	{
		return root;
	}
	BTNode* r = BinaryTreeFind(root->left, x);
	if (r)
	{
		return r;
	}
	BTNode* r2 = BinaryTreeFind(root->right, x);
	if (r2)
	{
		return r2;
	}

	return NULL;
}

//层序遍历           //广度优先算法
void LevelSort(BTNode* root)
{
	Queue q;
	QueueInit(&q);
	QueuePush(&q, root);      //先将根结点入队头     //注意：二叉树借助队列时，队列的结点就是二叉树的结点

	while (!QueueEmpty(&q))
	{
		BTNode* top = QueueFront(&q);    //特别注意区分：BTDataType 类型是指树结点中所存储的数据类型，如此处的：A ；而BTNode* 指的是树结点本身的类型，并非其中存储的数据的类型
		QueuePop(&q);
		printf("%c ", top->data);

		if(top->left)              //与判断是否为完全二叉树的函数不同，此处是不为空才入队，而下面则是无论空不空都入队
			QueuePush(&q, top->left);
		if(top->right)
			QueuePush(&q, top->right);
	}

	QueueDestory(&q);
}


//判断是否为完全二叉树
bool BinaryTreeComplete(BTNode* root)      //入队--取队头--出队--直到队头为空结束循环--再通过循环检查队中是否有非空数据--有则不是完全二叉树
{
	Queue q;
	QueueInit(&q);

	QueuePush(&q, root);          //将树结点作为队列结点所存储的数据
	while (!QueueEmpty(&q))
	{
		
		BTNode* top = QueueFront(&q);
		QueuePop(&q);
		if (top == NULL)         //第一次取出的队头为空则break
		{
			break;
		}
		QueuePush(&q, top->left);        //无论结点是否为空都入队
		QueuePush(&q, top->right);
	}

	//队列不为空，继续取队头出队头
	//1）队头存在非空结点----非完全二叉树
	//2）队头不存在非空结点----完全二叉树
	while (!QueueEmpty(&q))
	{
		BTNode* top = QueueFront(&q);
		QueuePop(&q);
		if (top != NULL)
		{
			QueueDestory(&q);
			return false;         //存在非空数据就不是完全二叉树                 //因为完全二叉树的最后一层是按从左到右排序的，所以如果是完全二叉树，那么当我们再上面的循环遇到第一个NULL 跳出break 之后，是不会再存在非空数据的
		}
	}

	QueueDestory(&q);
	return true;
}
















